Катод это плюс или минус на диоде: Катод у диода на схеме

Катод и анод — это плюс или минус: как определить

Анод и катод — два физических термина прикладной электроники, гальванотехнике и химии. Уяснив эти термины, можно понять, почему, например, греется аудиоплеер. Путаница в терминологии спровоцирует аварийные ситуации.

Что это такое

Катоды и аноды — электрические проводники, которые имеют электронную проводимость. Посредством анода электрический заряд втекает в аппаратуру, а катода — наоборот, истекает. На первом возникает окислительная реакция (называют восстановитель) и отсылает заряженные частицы, на втором — восстановительная реакция (называют окислитель) и принимает заряженные частицы.

Анод и катод в диоде

Если перемещение электрических проводников проходит от восстановления к окислению по цепи извне, возникает источник электроэнергии. Прибор, с помощью которого преобразовывается химическая энергия в электроэнергию, получил название «гальванический элемент».

Чтобы не возникло путаницы, стоит четко усвоить и запомнить отличие плюса и минуса в разных процессах:

В гальванотехнике химические реакции происходят внутри элемента. В электричестве извне не нуждается, так как заряд сам потечет во внешнюю цепь из элемента. В этом случаев катод — положительный, анод — отрицательный.

Схема гальванического элемента

В электролизе необходим внешний источник тока, включенный в разрыв проводника внешней цепи. Внешний источник создаст разность потенциалов между электрическими проводниками, и вне устройства будет вкачивать ток в элемент. На аноде будет плюс, а на катоде — противоположно.

Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У электролитов — противоположно.

Как определить что минус, а что плюс (у диода)

Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.

1. Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Красный провод идет к аноду «+», черный к катоду «-».
2. Внешние признаки:

• символы «+» и «-» на корпусе;
• ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий;
• вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус;

3. Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы.

Обратите внимание! Если включить лампочку, и она начнет гореть — «+» батарейки соединен с положительной полярностью, это есть анод, и прибор будет пропускать через себя ток. Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет.

4. Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры.

Определение полюсов с помощью лампочки

Заряд аккумулятора

Если взглянуть на аккумулятор или обычные батарейки, то можно заметить терминалы, отличающиеся обозначением «+» и «-», которые расположены на противоположных концах.

Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас. Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты.

Схема заряда АКБ

Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия.

Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются.

На заметку. Когда происходит разряд гальванического элемента, то анод является «-», когда заряд — катод имеет знак «+».

Применение в электронике

В электронике применяют особенности диодов впускать заряд по прямому маршруту, но не отпускать обратно.

Р-n переход тока

Работа светодиода заключается в свойстве кристаллов, которые светятся при пропускании через p-n переход тока по прямой.

В электрохимии электрические проводники необходимы при создании автономных источников питания (аккумуляторные батареи), а также при воспроизведении технологических процессов. Аноды, катоды участвуют в электролизе, электроэкстракции, гальваностегии и гальванопластике.

Гальваника — восстановления металла при химических процессах под воздействием электротока. Такая процедура приводит к устойчивости от коррозии узлов и агрегатов механизмов.

Как определить полярности диодов: плюс или минус

Диоды относятся к категории электронных приборов, работающих по принципу полупроводника, который особым образом реагирует на приложенное к нему напряжение. С внешним видом и схемным обозначением этого полупроводникового изделия можно ознакомиться на рисунке, размещённом ниже.

Общий вид изделия

Особенностью включения этого элемента в электронную схему является необходимость соблюдения полярности диода.

Дополнительное пояснение. Под полярностью подразумевается строго установленный порядок включения, при котором учитывается, где плюс, а где минус у данного изделия.

Эти два условных обозначения привязываются к его выводам, называемым анодом и катодом, соответственно.

Особенности функционирования

Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения пропускает ток только в одном направлении. В случае обратного его включения постоянный ток не протекает, так как n-p переход будет смещён в непроводящем направлении. Из рисунка видно, что минус полупроводника располагается со стороны его катода, а плюс – с противоположного конца.

Расположение и обозначение выводов

Особенно наглядно эффект односторонней проводимости может быть подтверждён на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами и работающих лишь при условии правильного включения.

На практике нередки ситуации, когда на корпусе изделия нет явных признаков, позволяющих сразу же сказать, где у него какой полюс. Именно поэтому важно знать особые приметы, по которым можно научиться различать их.

Способы определения полярности

Для определения полярности диодного изделия можно воспользоваться различными приёмами, каждый из которых подходит для определённых ситуаций и будет рассмотрен отдельно. Эти методы условно делятся на следующие группы:

• Метод визуального осмотра, позволяющий определиться с полярностью по имеющейся маркировке или характерным признакам;
• Проверка посредством мультиметра, включённого в режим прозвонки;
• Выяснение, где плюс, а где минус путём сборки несложной схемы с миниатюрной лампочкой.

Рассмотрим каждый из перечисленных подходов отдельно.

Визуальный осмотр

Этот способ позволяет расшифровать полярность по имеющимся на полупроводниковом изделии специальным меткам. У некоторых диодов это может быть точка или кольцевая полоска, смещённая в сторону анода. Некоторые образцы старой марки (КД226, например) имеют характерную заострённую с одной стороны форму, которая соответствует плюсу. С другого, совершенно плоского конца, соответственно, располагается минус.

Обратите внимание! При визуальном обследовании светодиодов, например, обнаруживается, что на одной из их ножек имеется характерный выступ.

По этому признаку обычно определяют, где у такого диода плюс, а где противоположный ему контакт.

Применение измерительного прибора

Самый простой и надёжный способ определения полярности – использование измерительного устройства типа «мультиметр», включённого в режим «Прозвонка». При измерении всегда нужно помнить, что на шнур в изоляции красного цвета от встроенной батарейки подаётся плюс, а на шнур в чёрной изоляции – минус.

После произвольного подсоединения этих «концов» к выводам диода с неизвестной полярностью нужно следить за показаниями на дисплее прибора. Если индикатор покажет напряжение порядка 0,5-0.7 Вольт – это значит, что он включён в прямом направлении, и та ножка, к которой подсоединён щуп в красной изоляции, является плюсовой.

В случае если индикатор показывает «единицу» (бесконечность), можно сказать, что диод включён в обратном направлении, и на основании этого можно будет судить о его полярности.

Дополнительная информация. Некоторые радиолюбители для проверки светодиодов используют панельку, предназначенную для измерения параметров транзисторов.

Диод в этом случае включается как один из переходов транзисторного прибора, а его полярность определяется по тому, светится он или нет.

Включение в схему

В крайнем случае, когда визуально определить расположение выводов не удаётся, а измерительного прибора под рукой не имеется, можно воспользоваться методом включения диода в несложную схему, изображённую на рисунке ниже.

Проверка с помощью лампочки

При его включении в такую цепь лампочка либо загорится (это значит, что полупроводник пропускает через себя ток), либо нет. В первом случае плюс батарейки будет подключён к положительному выводу изделия (аноду), а во втором – наоборот, к его катоду.

В заключение отметим, что способов, как определить полярность диода, существует довольно много. При этом выбор конкретного приёма ее выявления зависит от условий проведения эксперимента и возможностей пользователя.

Видео

Оцените статью:

Плюс минус диода на схеме

Новый источник света в корпусе DIP. После приобретения лампочки нужно внимательно посмотреть на ее ножки – одна длиннее другой. Это не брак завода-изготовителя, а особенность в конструкции – длинная ножка – это (+), а короткая (–).Определение при помощи батарейки

Чтобы проверить полярность на диодной лампочке, можно воспользоваться источником, который выдает постоянное напряжение. Данным источником может быть автомобильный аккумулятор или блок питания (батарея).

Диод необходимо подсоединить к блоку питания и постепенно повышать напряжение. Если лампа правильно подсоединена, она светится. Если этого света нет, тогда нужно сменить полярность и подключить другими концами. Помните, что свыше 3-4 В не нужно повышать напряжение, потому что элемент может сгореть.

Также можно проверить соответствие анода-катода при помощи батарейки, аккумулятора от автомобиля или мобильного телефона с напряжением от 4,5 до 12 В. Также можно смастерить такую конструкцию – соединить последовательно вместе батарейки мощностью 1,5 В.

Нельзя напрямую к батарее подключить диод, потому что он сгорит. Для подсоединения необходимо воспользоваться резистором, ограничивающим электроток. Сопротивление данного прибора для маломощных диодных лампочек – от 680 Ом до 1-2 кОм. Для мощных светодиодных светильников необходимо использовать резистор на десятки кОм.

Проверка при помощи мультиметра

При помощи данного прибора можно определить не только полярность, а и работоспособность LED элемента. Измерения проводят в режиме – омметр. В современных моделях мультиметров есть встроенная функция – «тестирование диода».

Для определения плюса-минуса щупы прибора подсоединить к тестируемому элементу и наблюдать показания измерительного аппарата.

Если на экране показано «бесконечное» сопротивление, тогда щупы нужно поменять между собой местами.

Если аппарат выводит на экран конечный результат тестирования сопротивления, это свидетельствует о том, что полярность определена правильно и по щупам мультиметра можно определить у светодиодного элемента место анода-катода.

Нужно учитывать такой нюанс – у некоторых моделях стрелочных аппаратов не совпадает полярность щупов при определении напряжения и при работе в режиме омметра. Такое несоответствие наблюдается в тестерах старых моделей (ТЛ-4М).

Поэтому прежде чем тестировать светодиодный элемент, нужно проверить соответствие катод-анод на щупах при работе в разных режимах.

Тестирование мультиметра можно провести с помощью вольтметра.

Принцип аппаратной проверки не отличается от тестирования при помощи батарейки – если элемент исправен и правильно подсоединен, он начинает светиться. Но в то же время, не все диоды светятся, потому что у открытого светодиода происходит падение напряжения до 1,5-3,2 В, и это намного больше, чем у полупроводникового устройства.

Показатель снижения напряжения напрямую зависит от мощности светодиода и его цвета. Измерительные аппараты с низковольтным напряжением не имеют на щупах достаточной мощности тока для зажигания света в LED лампочке. Низковольтными тестерами невозможно определить работоспособность LED-элемента.

Если в тестере есть отсек для проверки транзисторов PNP и NPN, то с его помощью можно определить и полярность LED-лампы. Если в отсек PNP катод вставить в отверстие «С», а противоположный конец в «Е» тогда LED-устройство начнет светиться. В отсеке NPN ножки необходимо поменять местами – и тогда LED-элемент тоже даст свет.

Это самый быстрый метод инструментального тестирования.

Каждый метод тестирования полярности имеет недостатки и преимущества. Выбирать его приходится исходя из условий, в которых нужно пройти тестирование, и наличия подручных инструментов.

Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении. Если его подключить инверсионно, то постоянный ток через цепь не пройдет, и прибор не засветится. Происходит это потому, что по своей сущности прибор является диодом, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что существует полярность светодиода, то есть он чувствует направление движения тока и работает только при определенном его направлении.

Определить полярность прибора по схеме не составит труда. Светодиод обозначают треугольником в кружке. Треугольник упирается всегда в катод (знак «−», поперечная черточка, минус), положительный анод находится с противоположной стороны.

Но как определить полярность, если вы держите в руках сам прибор? Вот перед вами маленькая лампочка с двумя выводами-проводками. К какому проводку подключать плюс источника, а к какому минус, чтобы схема заработала? Как правильно установить сопротивление где плюс?

Первый способ – визуальный. Предположим, вам необходимо определить полярность абсолютно нового светодиода с двумя выводами. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это и есть катод. Запомнить, что это катод можно по слову «короткий», поскольку оба слова начинаются на буквы «к». Плюс будет соответствовать тому выводу, который длиннее. Иногда, правда, на глаз определить полярность сложновато, особенно когда ножки согнуты или поменяли свои размеры в результате предыдущего монтажа.

Глядя в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристаллик. Он расположен как будто в маленькой чашечке на подставке. Вывод этой подставки и будет катодом. Со стороны катода также можно увидеть небольшую засечку, как бы срез.

Но не всегда эти особенности заметны у светодиода, поскольку некоторые производители отходят от стандартов. К тому же есть много моделей, изготовленных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «−», делают отметку катода точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно понятно. Но если таких отметок нет по каким-то причинам, то на помощь приходит электрическое тестирование.

Применяем источник питания

Более эффективный способ определить полярность – подключить светодиод к источнику питания. Внимание! Выбирать надо источник, напряжение которого не превышает допустимое напряжение светодиода. Можно соорудить самодельный тестер, используя обычную батарейку и резистор. Это требование связано с тем, что при обратном подключении светодиод может перегореть или ухудшить свои световые характеристики.

Некоторые говорят, что подключали светодиод и так и сяк, и он от этого не портился. Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же, лампочка может сразу и не погаснуть, но срок ее работы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.

Если мощности элемента питания для светодиода не хватает, и прибор не светится, как вы его ни подключаете, то можно соединить несколько элементов в батарею. Напоминаем, что элементы соединяются последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.

Существуют прибор, который называется мультиметром. Его с успехом можно использовать, чтобы узнать, куда подключать плюс, а куда минус. На это уходит ровным счетом одна минута. В мультиметре выбирают режим измерения сопротивления и прикасаются щупами к контактам светодиода. Красный провод указывает на подключение к плюсу, а черный – к минусу. Желательно, чтобы касание было кратковременным. При обратном включении прибор ничего не покажет, а при прямом включении (плюс к плюсу, а минус к минусу) прибор покажет значение в районе 1,7 кОм.

Можно также включать мультиметр на режим проверки диода. В этом случае при прямом включении светодиодная лампочка будет светиться.

Данный способ самый эффективный для лампочек, излучающих красный и зеленый свет. Светодиод, дающий синий или белый свет рассчитан на напряжение, большее 3 вольт, поэтому не всегда при подключении к мультиметру он будет светиться даже при правильной полярности. Из этой ситуации можно легко выйти, если использовать режим определения характеристик транзисторов. На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.

Диод вставляют в пазы специальной колодки для транзисторов, которая обычно расположена в нижней части прибора. Используется часть PNP (как для транзисторов соответствующей структуры). Одну ножку светодиода засовывают в разъем С, который соответствует коллектору, вторую ножку – в разъем Е, соответствующий эмиттеру. Лампочка засветится, если катод (минус), будет подключен к коллектору. Таким образом, полярность определена.

Диоды относятся к категории электронных приборов, работающих по принципу полупроводника, который особым образом реагирует на приложенное к нему напряжение. С внешним видом и схемным обозначением этого полупроводникового изделия можно ознакомиться на рисунке, размещённом ниже.

Общий вид изделия

Особенностью включения этого элемента в электронную схему является необходимость соблюдения полярности диода.

Дополнительное пояснение. Под полярностью подразумевается строго установленный порядок включения, при котором учитывается, где плюс, а где минус у данного изделия.

Эти два условных обозначения привязываются к его выводам, называемым анодом и катодом, соответственно.

Особенности функционирования

Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения пропускает ток только в одном направлении. В случае обратного его включения постоянный ток не протекает, так как n-p переход будет смещён в непроводящем направлении. Из рисунка видно, что минус полупроводника располагается со стороны его катода, а плюс – с противоположного конца.

Расположение и обозначение выводов

Особенно наглядно эффект односторонней проводимости может быть подтверждён на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами и работающих лишь при условии правильного включения.

На практике нередки ситуации, когда на корпусе изделия нет явных признаков, позволяющих сразу же сказать, где у него какой полюс. Именно поэтому важно знать особые приметы, по которым можно научиться различать их.

Способы определения полярности

Для определения полярности диодного изделия можно воспользоваться различными приёмами, каждый из которых подходит для определённых ситуаций и будет рассмотрен отдельно. Эти методы условно делятся на следующие группы:

• Метод визуального осмотра, позволяющий определиться с полярностью по имеющейся маркировке или характерным признакам;
• Проверка посредством мультиметра, включённого в режим прозвонки;
• Выяснение, где плюс, а где минус путём сборки несложной схемы с миниатюрной лампочкой.

Рассмотрим каждый из перечисленных подходов отдельно.

Визуальный осмотр

Этот способ позволяет расшифровать полярность по имеющимся на полупроводниковом изделии специальным меткам. У некоторых диодов это может быть точка или кольцевая полоска, смещённая в сторону анода. Некоторые образцы старой марки (КД226, например) имеют характерную заострённую с одной стороны форму, которая соответствует плюсу. С другого, совершенно плоского конца, соответственно, располагается минус.

Обратите внимание! При визуальном обследовании светодиодов, например, обнаруживается, что на одной из их ножек имеется характерный выступ.

По этому признаку обычно определяют, где у такого диода плюс, а где противоположный ему контакт.

Применение измерительного прибора

Самый простой и надёжный способ определения полярности – использование измерительного устройства типа «мультиметр», включённого в режим «Прозвонка». При измерении всегда нужно помнить, что на шнур в изоляции красного цвета от встроенной батарейки подаётся плюс, а на шнур в чёрной изоляции – минус.

После произвольного подсоединения этих «концов» к выводам диода с неизвестной полярностью нужно следить за показаниями на дисплее прибора. Если индикатор покажет напряжение порядка 0,5-0.7 Вольт – это значит, что он включён в прямом направлении, и та ножка, к которой подсоединён щуп в красной изоляции, является плюсовой.

В случае если индикатор показывает «единицу» (бесконечность), можно сказать, что диод включён в обратном направлении, и на основании этого можно будет судить о его полярности.

Дополнительная информация. Некоторые радиолюбители для проверки светодиодов используют панельку, предназначенную для измерения параметров транзисторов.

Диод в этом случае включается как один из переходов транзисторного прибора, а его полярность определяется по тому, светится он или нет.

Включение в схему

В крайнем случае, когда визуально определить расположение выводов не удаётся, а измерительного прибора под рукой не имеется, можно воспользоваться методом включения диода в несложную схему, изображённую на рисунке ниже.

Проверка с помощью лампочки

При его включении в такую цепь лампочка либо загорится (это значит, что полупроводник пропускает через себя ток), либо нет. В первом случае плюс батарейки будет подключён к положительному выводу изделия (аноду), а во втором – наоборот, к его катоду.

В заключение отметим, что способов, как определить полярность диода, существует довольно много. При этом выбор конкретного приёма ее выявления зависит от условий проведения эксперимента и возможностей пользователя.

Видео

>

Как определить полярность у светодиода | Энергофиксик

Любой любитель смастерить что-либо собственноручно использует в своих подделках светодиоды, например, для индикации работы самоделки или просто для красоты. А для того, чтобы светодиод исправно работал в схеме, его нужно правильно подключить. И для этого нужно определить, где у него катод (минус) и анод (плюс). В этой статье и пойдет речь о том, как можно определить полярность.

Обозначение на схеме

Если обратиться к схематическому обозначению, то вы увидите следующую картину:

yandex.ru

Где треугольником обозначен анод, а вертикальная черта указывает на катод, а две параллельные стрелки говорят о том, что данный элемент излучает свет. Так с обозначением на схемах вроде все предельно просто и понятно, давайте теперь рассмотрим другие способы определения.

Визуальное определение

Определение полярности диодов в корпусе DIP

Давайте сначала рассмотрим наиболее распространенные среди “любителей-профессионалов” светодиоды:

Итак, если вы приобрели новый светодиод, внимательно посмотрите на его ножки. Вы заметите, что одна ножка длиннее другой. Это не заводской брак, а конструктивная особенность.

Итак, более длинная ножка это анод (плюс), а короткая – катод (минус).

Если же вы используете б/у диод (который был выпаян), то обратите внимание на сам цоколь, там где будет срез будет катодом.

А рассмотрев внутреннее устройство можно увидеть широкую деталь, которая является минусом и маленькая «деталюшка» (плюс).

Определяем полярность у диода в корпусе SMD

Эти диоды так же довольно активно используются в лампах и светодиодных лентах и знать где у такого изделия катод и анод так же будет не лишним.

Внутрь такого диода уже не заглянешь, но производители оставили специальную метку в виде скоса угла:

yandex.ru

Так что с той стороны где скос расположен катод (минус), а противоположная сторона – анод (плюс).

Определение с помощью приборов

Следующим верным вариантом определения полярности светодиодов является использование универсального измерительного прибора – мультиметра.

Для успешной проверки подсоединяем концы: черный с разъем COM, а красный в VΩmAC, далее ставим регулятор на прозвонку и касаемся концами вывода светодиода.

И когда вы коснетесь красным щупом анода, а черным катода, светодиод начнет светиться, а на табло прибора вы увидите падение напряжения на светодиоде.

Если в вашем мультиметре присутствует специальный разъем для проверки PNP и NPN транзисторов, то можно выполнить проверку вообще без щупов. Для этого переставляем регулятор в положение «hFE».

И помещаем концы нашего диода в разъемы, обозначенные «Е» – эмиттер, и «С»- коллектор. Так как на коллектор PNP-транзистора подается отрицательное смещение, то если вы в это гнездо вставили катод, а соответственно в «С» вставлен анод, то светодиод загорится. Это наиболее быстрый и простой вариант определения полярности светодиодов.

Примечание. Если вы хотите определить полярность диода без ножек, то в разъемы мультиметра вы можете вставить маленькие иголочки и прикасаться к их концам выводами проверяемого диода.

Определение полярности источником питания

Еще одним вариантом определения полярности светодиодов является использование источника питания на 3 – 6 вольт. Например, вполне подойдет уже подсевшая батарейка с компьютерной материнской платы CR2032

yandex.ru

Таким образом, подсоединяя ножки диода к батарейке, можно легко определить полярность диода.

Заключение

Это все методы определения полярности светодиодов, о которых я хотел вам рассказать. Если статья оказалась вам полезна или интересна, то оцените ее лайком. Спасибо за внимание!

как определить где плюс и минус цоколевки диода

Содержание статьиПоказать

Как и любой полупроводниковый прибор с односторонней проводимостью, светодиод критичен к правильности включения в цепь постоянного тока. Для нормальной работы анод и катод светодиода должны подключаться к соответствующим полюсам источника напряжения согласно принципиальной схеме. Чтобы определить цоколевку светоизлучающего элемента, существует несколько способов.

Определение мультиметром

Как и любой диод, выполненный на основе p-n перехода, светоизлучающий диод можно проверить мультиметром, используя свойство проводить ток только в одну сторону. У современных цифровых тестеров есть специальный режим проверки диодов, при котором измерительное напряжение оптимально для данной процедуры.

Чтобы определить расположение выводов светодиода, надо произвольным образом подключить его ножки к щупам мультиметра и определить результат по показаниям дисплея.

Неправильная полярность подключения LED к тестеру.

Если элемент подключен неверно, то результатом измерения будет зашкаливание значения сопротивления (OL – overload, перегрузка). Надо поменять местами зажимы мультиметра.

Правильная полярность подключения LED к тестеру.

Если светодиод исправен и подключен правильно, то будет индицироваться какое-то сопротивление (конкретное значение зависит от типа излучающего элемента). В этом случае анодом будет вывод, присоединенный к плюсу мультиметра (красный провод), а катодом – к минусу (черный провод).

Некоторые тестеры в режиме проверки диодов выдают напряжение, достаточное для зажигания светоизлучающего элемента. В этом случае правильное подключение можно контролировать по свечению.

Свечение светодиода АЛ307 при проверке тестером.

Если в обоих вариантах подключения на дисплее будет индицироваться overload, это может означать:

• неисправность светодиода;
• измерительного напряжения не хватает для открытия p-n перехода (тестер рассчитан на «прозвонку» кремниевых диодов, а большинство светоизлучающих элементов делаются на основе арсенида галлия).

В первом случае полупроводниковый прибор можно утилизировать. Во втором – попробовать другой способ.

Читайте также

Проверка светодиода на исправность

 

Цоколевка светодиода путем подачи питания

Преимущество этого метода в том, что его можно использовать для светоизлучающих диодов с любыми параметрами (падение напряжения и номинальный ток). Для такой проверки лучше использовать источник питания с установкой ограничения тока, или хотя бы с его индикацией для контроля. В противном случае можно вывести чувствительный полупроводниковый прибор из строя.

Неправильная полярность подключения LED к источнику напряжения – свечения нет.

Если имеется регулируемый источник, надо произвольным образом подключить светодиод к его выходу и подать напряжение, постепенно увеличивая его от нуля. Выше 2-3 В питание поднимать не следует, чтобы элемент не сгорел. Если он не зажегся, надо снять напряжение и переключить выводы противоположным образом.

Правильная полярность подключения LED к источнику напряжения – светодиод зажегся.

Постепенно поднимая напряжение, можно визуально определить момент зажигания светодиода. В этом случае плюсовой вывод источника присоединен к аноду, а минусовой – к аноду излучающего элемента.

Важно! Если регулируемого источника нет, то можно попытаться использовать нерегулируемый блок питания с напряжением заведомо выше напряжения питания светодиода. В этом случае испытания проводить только через резистор 1-3 кОм, включенный последовательно с полупроводниковым прибором.

Если и в том, и в другом случае светодиод не загорается, можно попробовать провести проверку с увеличенным напряжением. Если элемент неисправен, ему это вреда не принесет, а если он рассчитан на повышенное напряжение, то появится вероятность узнать правильное расположение выводов.

При помощи батарейки

Если источник питания отсутствует, можно попытаться определить расположение выводов от гальванического элемента, но следует иметь в виду особенности такой проверки:

• батарейка может выдавать напряжение, недостаточное для открытия p-n перехода.
• бытовые гальванические элементы имеют небольшую мощность, и выдаваемый ток нагрузки невелик – он зависит от начальной мощности батарейки и от остаточного заряда.

В таблице приведены параметры некоторых отечественных светодиодов. Очевидно, что распространенные полуторавольтовые химические источники тока не смогут зажечь ни один прибор из списка.

Тип прибора	Прямое падение напряжения, В	Рабочий ток, мА
АЛ102А	2,8	5
АЛ307А	2	10
АЛ307В	2,8	20

Чтобы увеличить напряжение, можно соединить батарейки последовательно. Для увеличения мощности – параллельно (только для элементов одного напряжения!). В итоге может получиться громоздкая конструкция, не гарантирующая конечного результата. Поэтому пользоваться таким методом лучше в тех случаях, когда других путей нет.

По внешнему виду

Иногда можно определить полярность по внешнему виду. У некоторых типов светодиодов на корпусе есть ключ – выступ или метка. Чтобы определить, какой вывод помечен ключом, лучше ознакомиться со справочными материалами.

Ключ у катода светоизлучающего диода АЛ102.

Внешний вид расположения выводов у светодиода АЛ307.

У бескорпусных светодиодов производства СССР можно выяснить цоколевку, присмотревшись к внутреннему устройству прибора сквозь слой компаунда. Вывод катода имеет большую площадь и сделан в виде флажка. Этот принцип мог стать стандартом, но сейчас производители его строго не соблюдают, поэтому данный способ ненадежен, особенно для элементов от неизвестного производителя. Поэтому использовать такое определение выводов можно только для предварительной ориентировки.

Важно! Цоколевку отечественных светодиодов можно узнать по длине ножек – вывод анода делается более коротким. Но это верно только для элементов, не бывших в употреблении – при установке на место выводы могут быть обрезаны произвольно.

Видео: Как визуально определить полярность.

С помощью техдокументации

Другие способы определения выводов можно поискать в техдокументации на элементы – в справочниках или онлайн-источниках. Для этого как минимум необходимо знать тип светодиода или его производителя. В документации может содержаться информация о габаритах и цоколевке прибора.

Но даже если данных сведений в спецификации не найдется, напрасно усилия не пропадут. Техдокументация может стать источником информации о предельных параметрах электронного прибора. Эти знания помогут правильно выбрать режим работы, а также не допустить выхода светодиода из строя при проверке расположения выводов.

Полярность SMD-светодиода

На текущий момент все более популярными становятся безвыводные элементы для непосредственного монтажа на плату (SMD – surface mounted device). Такие радиоэлементы, в отличие от обычных, имеют преимущества:

• в процессе изготовления печатной платы не надо сверлить отверстия – технология становится дешевле и быстрее;
• электронные устройства получаются меньших размеров;
• упрощается конструирование ВЧ-устройств – отсутствие выводов сводит к минимуму паразитные наводки.

Но стремление к миниатюризации имеет оборотную сторону – определить выводы СМД-светодиода сложнее. К нему трудно подключить щупы тестера или источника питания. Поэтому важно нанесение понятной маркировки прямо на корпус элемента для исключения ошибок при монтаже. Такое обозначение выполняется в виде метки на корпусе (скоса или углубления) или в виде мнемонического рисунка.

Цоколевка SMD-LED типоразмера 5730.

Цоколевка SMD-LED типоразмера 0805.

А самым простым случаем является включение светоизлучающего диода в цепь переменного тока. В этом варианте полярность светодиода значения не имеет.

где находится плюс и минус, порядок и инструменты для определения

На чтение 6 мин. Просмотров 213 Опубликовано 16.05.2019 Обновлено 14.05.2019

Для устройства точечного освещения мастера часто используют светодиоды. Эти маленькие лампочки при минимальном потреблении электроэнергии способны выдавать хорошую производительность. К тому же служат гораздо дольше обычных ламп накаливания. Но при монтаже цепи освещения важно учитывать полярность светодиода. Иначе он просто не сработает на подаваемый ток или быстро выйдет из строя.

Подробно о полярностях светодиодных ламп

Несоблюдение полярности и неправильное включение может привести к поломке светодиода

Работают такие маленькие точки освещения по принципу протекания через них тока только в прямом направлении. От этого возникает оптическое излучение лампочки. Если полярности не соблюсти при подключении, ток не сможет проложить себе прямой путь по цепи. Соответственно, прибор освещения не заработает.

Таким образом, перед установкой светодиода мастер должен узнать расположение его катода и анода («+» и «—»). Сделать это не сложно, зная определенные принципы визуальной оценки лампочки или работы электроприборов в сочетании с ЛЕД-элементом.

Способы выявления полярности

Определение полярности светодиода по внешнему виду

Выделяют несколько основных методов, по которым можно выяснить, где плюс у светодиода, а где минус. Самый простой способ — визуальный осмотр элемента и определение полярностей по внешнему виду.

Для новых LED-элементов характерной чертой является длина ножек. Анод (плюс) всегда будет длиннее катода (минуса). Как памятка мастеру — первая литера «К» от слова «катод» означает «короткий». Можно оценить визуально и колбу лампочки. Если она хорошо просматривается, мастер увидит так называемую «чашечку». В ней расположен кристаллик. Это и есть катод.

Нелишне обратить внимание и на ободок LED-детали. Многие производители предпочитают проставлять специальную маркировку-обозначение напротив катода. Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.

Новый вариант маркировки светодиодов — значки «+» и «-» на цоколе. Таким образом производитель облегчает мастеру работу, помогает определять полярности. Иногда возможна маркировка зеленой линией напротив плюса.

Использование мультиметра

Определение полярности светодиода при помощи мультиметра

Если определить светодиод — анод/катод — визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:

• На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
• Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус — к черному. При этом касание делают кратковременным.
• Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.

Мультиметр можно эксплуатировать и в режиме проверки диодов. Здесь при правильном соблюдении полярностей лампочка даст свет. Особенно хорошо такая рекомендация работает с диодами зеленого и красного цветов. Белые и синие требуют напряжения более 3В, поэтому даже при правильном подключении могут не засветиться.

Чтобы проверить элементы этих колеров через мультиметр, можно применить режим определения характеристик транзистора. Он есть на всех современных моделях приборов. Здесь действуют так:

• Выставляют нужный режим.
• Лампочку ножками вставляют в специальные пазы С (коллектор) и Е (эмиттер). Они предназначены для транзистора в нижней части устройства.

Если минус светодиода подключен к коллектору, лампочка даст свет.

Метод подачи напряжения

Определение полярности светодиода методом подачи напряжения

Чтобы определить полярности светодиода, можно использовать для этого источники напряжения (аккумуляторная батарейка). Но лучше всего применить лабораторный блок питания с наличием плавной регулировки напряжения, а также вольтметр постоянного тока.

Действуют таким образом:

• ЛЕД-лампочку подключают к источнику питания и медленно поднимают напряжение.
• Если полярности элемента соблюдены правильно, светодиод даст колер.
• Если при достижении 3-4 В лампочка так и не засветится, плюс и минус подключены неверно.

При срабатывании лампочки не нужно продолжать увеличивать напряжение. Элемент от таких экспериментов просто сгорит.

Если у мастера нет блока питания или батареи на 5-12 В, можно последовательно соединить между собой несколько элементов по 1,5 В. Пригодятся здесь аккумулятор от мобильного телефона или авто. Но стоит помнить: при подключении LED-элементов к мощным устройствам рекомендуется параллельно применять токоограничивающий резистор.

Определение полярности с помощью техдокументации

Если светодиод только что купленный, к нему прилагается техническая документация от производителя. Здесь указаны основные данные о лампочках:

• масса;
• цоколевка светодиодов;
• габариты;
• электрические параметры:
• иногда распиновка (схема подключения).

При покупке элементов в розницу можно попросить продавца дать ознакомиться с информацией, чтобы не мучиться дома и не искать, где у светодиодов плюс и минус. По бумагам делается соответствующий вывод.

Когда требуется определение полярностей LED-лампочек

Применение светодиодов в декорировании улицы

Маленькие светодиоды широко применяются в различных областях, связанных с освещением и индикацией:

• уличное освещение: рекламные вывески, парковые подсветки;
• бытовые элементы искусственного света: освещение рабочих панелей, периметра подвесного потолка, встроенной мебели и др.;
• индикация электроприборов режимов вкл./выкл.: самодельные умные розетки и т.д.;
• детские игрушки;
• пульты ДУ и многое другое.

При выходе из строя лампочки мастер прибегает к её замене. При этом требуется определить анод и катод светодиода. В противном случае элемент просто не выдаст освещения.

На различных форумах есть информация о том, что нет смысла искать, где светодиод «прячет» плюс и минус. Нередки суждения, что лампочку можно подключать без соблюдения полярностей. Здесь есть нюансы. Даже если мастеру повезет и элемент даст свет, в конечном счете это приведет к таким последствиям:

• Ресурс работы неправильно подключенной лампочки, заявленный производителем, сократится в разы. К примеру, при гарантированном режиме 45000 часов светодиод отработает в два раза меньше.
• Производительность (интенсивность, яркость света) снизится в разы от той, которая должна быть. В общей цепи это будет видно невооруженным глазом.

Подобные игры с полярностями и вероятность работы диодного элемента напрямую зависят от характеристик конкретного полупроводника и напряжения пробоя.

Средняя продолжительность LED-лампочек составляет 10 лет. При их влагозащите IP67 и более элементы можно смело использовать при устройстве уличного освещения. Чтобы светодиоды работали заявленный срок, стоит принципиально соблюдать полярности при их подключении и определяться с ними до проведения ремонтных работ, а не после.

Какова правильная полярность подключения светодиода – АвтоТоп

Любой любитель самоделок и электроники используют диоды в качестве индикаторов, или в качестве световых эффектов и освещения. Чтобы Led прибор светился, нужно его правильно подключить. Вам уже известно, что диод проводит ток только в одну сторону. Поэтому прежде чем паять, нужно определить где анод и катод у светодиода.

Вы можете встретить два обозначения LED на принципиальной электрической схеме.

Треугольная половина обозначения – анод, а вертикальная линия – катод. Две стрелки обозначают то, что диод излучает свет. Итак, на схеме указывается анод и катод диода, как найти его на реальном элементе?

Цоколевка 5мм диодов

Чтобы подключить диоды как на схеме нужно определиться где у светодиода плюс и минус. Для начала рассмотрим на примере распространённых маломощных 5 мм диодов.

На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.

Обратите внимание на колбу. В ней видно две детали – это небольшой металлический анод, и широкая деталь похожая на чашу – это катод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду.

Если вы используете новые LED элементы, вам еще проще определить их цоколевку. Определить полярность светодиода поможет длина ножек. Производители делают короткую и длинную ножку. Плюс всегда длиннее минуса!

Если вы паяете не новый диод, тогда плюс и минус у него одинаковой длины. В таком случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.

Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более

В фонариках и прожекторах 5мм образцы используются всё реже, на их смену пришли мощные элементы мощностью от 1 ватта или SMD. Чтобы понять где плюс и минус на мощном светодиоде, нужно внимательно посмотреть на элемент со всех сторон.

Самые распространённые модели в таком корпусе имеют мощность от 0,5 ватт. На рисунке красным обведена пометка о полярности. В данном случае значком «плюс» помечен анод у светодиода 1Вт.

Как узнать полярность SMD?

SMD активно применяются практических в любой технике:

• Лампочки;
• светодиодные ленты;
• фонарики;
• индикация чего-либо.

Их внутренностей разглядеть не получится, поэтому нужно либо использовать приборы для проверки, либо полагаться на корпус светодиода.

Например, на корпусе SMD 5050 есть метка на углу в виде среза. Все выводы, расположенные со стороны метки – это катоды. В его корпусе расположено три кристалла, это нужно для достижения высокой яркости свечения.

Подобное обозначение у SMD 3528 тоже указывает на катод, взгляните на эту фотографию светодиодной ленты.

Маркировка выводов SMD 5630 аналогична – срез указывает на катод. Его можно распознать еще и по тому, что теплоотвод на нижней части корпуса смещён к аноду.

Как определить плюс на маленьком SMD?

В отдельных случаях (SMD 1206) можно встретить еще один способ обозначения полярности светодиодов: с помощью треугольника, П-образной или Т-образной пиктограммы на поверхности диода.

Выступ или сторона, на которую указывает треугольник, является направлением протекания тока, а вывод расположенный там – катодом.

Определяем полярность мультиметром

При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.

Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка.

Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?

Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.

Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра.

Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится – значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ.

В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность.

Другие способы определения полярности

Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода – это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032.

Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов. Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно.

Можно собрать простейший пробник для светодиодов, и не только определять их полярность, но и рабочее напряжение.

Схема самодельного пробника

При правильном подключении светодиода через него будет протекать ток порядка 5-6 миллиампер, что безопасно для любого светодиода. Вольтметр покажет падение напряжения на светодиоде при таком токе. Если полярность светодиода и пробника совпадёт – он засветится, и вы определите цоколевку.

Знать рабочее напряжение нужно, так как оно отличается в зависимости от типа светодиода и его цвета (красный берет на себя менее 2-х вольт).

И последний способ изображен на фото ниже.

Включите на тестере режим Hfe, вставьте светодиод в разъём для проверки транзисторов, в область помеченной как PNP, в отверстия E и C, длинной ножкой в E. Так можно проверить работоспособность светодиода и его распиновку.

Если светодиод выполнен в другом виде, например, smd 5050, вы можете воспользоваться этим способом просто – вставьте в E и C обычные швейные иглы, и прикоснитесь к ним контактами светодиода.

Любому любителю электроники, да и самоделок вообще нужно знать, как определить полярность светодиода и способы их проверки.

Будьте внимательны при выборе элементов вашей схемы. В лучшем случае они просто быстрее выйдут из строя, а в худшем – мгновенно вспыхнут синем пламенем.

Для устройства точечного освещения мастера часто используют светодиоды. Эти маленькие лампочки при минимальном потреблении электроэнергии способны выдавать хорошую производительность. К тому же служат гораздо дольше обычных ламп накаливания. Но при монтаже цепи освещения важно учитывать полярность светодиода. Иначе он просто не сработает на подаваемый ток или быстро выйдет из строя.

Подробно о полярностях светодиодных ламп

Работают такие маленькие точки освещения по принципу протекания через них тока только в прямом направлении. От этого возникает оптическое излучение лампочки. Если полярности не соблюсти при подключении, ток не сможет проложить себе прямой путь по цепи. Соответственно, прибор освещения не заработает.

Таким образом, перед установкой светодиода мастер должен узнать расположение его катода и анода («+» и «—»). Сделать это не сложно, зная определенные принципы визуальной оценки лампочки или работы электроприборов в сочетании с ЛЕД-элементом.

Способы выявления полярности

Выделяют несколько основных методов, по которым можно выяснить, где плюс у светодиода, а где минус. Самый простой способ — визуальный осмотр элемента и определение полярностей по внешнему виду.

Для новых LED-элементов характерной чертой является длина ножек. Анод (плюс) всегда будет длиннее катода (минуса). Как памятка мастеру — первая литера «К» от слова «катод» означает «короткий». Можно оценить визуально и колбу лампочки. Если она хорошо просматривается, мастер увидит так называемую «чашечку». В ней расположен кристаллик. Это и есть катод.

Нелишне обратить внимание и на ободок LED-детали. Многие производители предпочитают проставлять специальную маркировку-обозначение напротив катода. Она может выглядеть как засечка (риска), маленький срез или точка. Не увидеть их сложно.

Новый вариант маркировки светодиодов — значки «+» и «-» на цоколе. Таким образом производитель облегчает мастеру работу, помогает определять полярности. Иногда возможна маркировка зеленой линией напротив плюса.

Использование мультиметра

Если определить светодиод – анод/катод – визуально не получается, можно использовать специальное оборудование. Таковым является мультиметр. Вся процедура проверки займет не более минуты. Действуют таким образом:

• На аппарате устанавливают режим измерения сопротивления.
• Щупы мультиметра аккуратно соединяют с ножками LED-лампочки. Предположительный плюс ставят к красному проводку. Минус — к черному. При этом касание делают кратковременным.
• Если контакты установлены правильно, аппарат покажет сопротивление, близкое к 1,7 кОм. При неправильном подключении ничего не произойдет.

Мультиметр можно эксплуатировать и в режиме проверки диодов. Здесь при правильном соблюдении полярностей лампочка даст свет. Особенно хорошо такая рекомендация работает с диодами зеленого и красного цветов. Белые и синие требуют напряжения более 3В, поэтому даже при правильном подключении могут не засветиться.

Чтобы проверить элементы этих колеров через мультиметр, можно применить режим определения характеристик транзистора. Он есть на всех современных моделях приборов. Здесь действуют так:

• Выставляют нужный режим.
• Лампочку ножками вставляют в специальные пазы С (коллектор) и Е (эмиттер). Они предназначены для транзистора в нижней части устройства.

Если минус светодиода подключен к коллектору, лампочка даст свет.

Метод подачи напряжения

Чтобы определить полярности светодиода, можно использовать для этого источники напряжения (аккумуляторная батарейка). Но лучше всего применить лабораторный блок питания с наличием плавной регулировки напряжения, а также вольтметр постоянного тока.

Действуют таким образом:

• ЛЕД-лампочку подключают к источнику питания и медленно поднимают напряжение.
• Если полярности элемента соблюдены правильно, светодиод даст колер.
• Если при достижении 3-4 В лампочка так и не засветится, плюс и минус подключены неверно.

При срабатывании лампочки не нужно продолжать увеличивать напряжение. Элемент от таких экспериментов просто сгорит.

Если у мастера нет блока питания или батареи на 5-12 В, можно последовательно соединить между собой несколько элементов по 1,5 В. Пригодятся здесь аккумулятор от мобильного телефона или авто. Но стоит помнить: при подключении LED-элементов к мощным устройствам рекомендуется параллельно применять токоограничивающий резистор.

Определение полярности с помощью техдокументации

Если светодиод только что купленный, к нему прилагается техническая документация от производителя. Здесь указаны основные данные о лампочках:

• масса;
• цоколевка светодиодов;
• габариты;
• электрические параметры:
• иногда распиновка (схема подключения).

При покупке элементов в розницу можно попросить продавца дать ознакомиться с информацией, чтобы не мучиться дома и не искать, где у светодиодов плюс и минус. По бумагам делается соответствующий вывод.

Когда требуется определение полярностей LED-лампочек

Маленькие светодиоды широко применяются в различных областях, связанных с освещением и индикацией:

• уличное освещение: рекламные вывески, парковые подсветки;
• бытовые элементы искусственного света: освещение рабочих панелей, периметра подвесного потолка, встроенной мебели и др.;
• индикация электроприборов режимов вкл./выкл.: самодельные умные розетки и т.д.;
• детские игрушки;
• пульты ДУ и многое другое.

На различных форумах есть информация о том, что нет смысла искать, где светодиод «прячет» плюс и минус. Нередки суждения, что лампочку можно подключать без соблюдения полярностей. Здесь есть нюансы. Даже если мастеру повезет и элемент даст свет, в конечном счете это приведет к таким последствиям:

• Ресурс работы неправильно подключенной лампочки, заявленный производителем, сократится в разы. К примеру, при гарантированном режиме 45000 часов светодиод отработает в два раза меньше.
• Производительность (интенсивность, яркость света) снизится в разы от той, которая должна быть. В общей цепи это будет видно невооруженным глазом.

Подобные игры с полярностями и вероятность работы диодного элемента напрямую зависят от характеристик конкретного полупроводника и напряжения пробоя.

Средняя продолжительность LED-лампочек составляет 10 лет. При их влагозащите IP67 и более элементы можно смело использовать при устройстве уличного освещения. Чтобы светодиоды работали заявленный срок, стоит принципиально соблюдать полярности при их подключении и определяться с ними до проведения ремонтных работ, а не после.

Светодиод – полупроводниковый оптический прибор, пропускающий электрический ток в прямом направлении. При подключении инверсионно тока в цепи не будет, и, естественно, не произойдет свечения. Чтобы этого не случилось, нужно соблюдать полярность светодиода.

Светодиод на схеме обозначается треугольником в кружке с поперечной чертой – это катод, который имеет знак «-» (минус). С противоположной стороны находится анод, имеющий знак «+» (плюс).

В монтажных схемах должна присутствовать цоколевка (или распиновка) выводов для идентификации всех контактов соединения.

Как определить полярность диода, держа в руках крохотную лампочку? Ведь для правильного подключения нужно знать, где у него минус, а где плюс. Если распайка выводов будет попутана, схема не заработает.

Визуальный метод определения полярности

Первый способ определения – визуальный. У диода два вывода. Короткая ножка будет катодом, анод у светодиода всегда длиннее. Запомнить легко, так как присутствует начальная буква «к» и в том и другом слове.

Когда оба вывода согнуты или прибор снят с другой платы, их длину бывает сложно определить. Тогда можно попробовать разглядеть в корпусе небольшой кристалл, который выполнен из прозрачного материала. Он располагается на небольшой подставке. Этот вывод соответствует катоду.

Также катод светодиода можно определить по небольшой засечке. В новых моделях светодиодных лент и ламп применяются полупроводники для поверхностного монтажа. Имеющийся ключ в виде скоса указывает на то, что это отрицательный электрод (катод).

Иногда на светодиодах стоит маркировка «+» и «-». Некоторые производители отмечают катод точкой, иногда линией зеленого цвета. Если нет никакой отметки или ее трудно разглядеть из-за того, что светодиод был снят с другой схемы, нужно произвести тестирование.

Тестирование с применением мультиметра или аккумулятора

Хорошо, если под рукой есть мультиметр. Тогда определение полярности светодиода произойдет за одну минуту. Выбрав режим омметра (измерение сопротивлений), нетрудно произвести следующее действие. Приложив щупы к ножкам светодиода, производится замер сопротивления. Красный провод должен подключаться к плюсу, а черный – к минусу.

При правильном включении прибор выдаст значение, примерно равное 1,7 кОм, и будет наблюдаться свечение. При обратном включении на дисплее мультиметра отобразится бесконечно большая величина. Если проверка показывает, что в обе стороны диод показывает малое сопротивление, то он пробит, и его следует утилизировать.

В некоторые приборах существует специальный режим. Он предназначен для проверки полярности диода. Прямое включение будет сигнализировать подсветкой диода. Этот метод подходит для красных и зеленых полупроводников.

Синие и белые светодиоды выдают индикацию только при напряжении более 3 вольт, поэтому нельзя достигнуть нужного результата. Для их тестирования можно использовать мультиметры типа DT830 или 831, в которых предусмотрен режим определения характеристик транзисторов.

Используя PNP-часть, один вывод светодиода вставляют в коллекторное гнездо, второй – в эмиттерное отверстие. В случае прямого подключения появится индикация, инверсионное включение не даст подобного эффекта.

Как определить полярность светодиода, если под рукой нет мультиметра? Можно прибегнуть к обычной батарейке или аккумулятору. Для этого понадобится еще любой резистор. Это нужно для защиты светодиода от пробоя и выхода из строя. Последовательно соединенный резистор, величина сопротивления которого должна быть примерно 600 Ом, позволит ограничить ток в цепи.

И еще несколько советов:

• если известна полярность светодиода, впредь нельзя подавать на него обратное напряжение. В противном случае есть вероятность пробоя и выхода из строя. При правильной эксплуатации светодиод будет служить исправно, так как он долговечен, а также его корпус хорошо защищен от попадания влаги и пыли;
• некоторые типы светодиодов чувствительны к воздействию статического электричества (синие, фиолетовые, белые, изумрудные). Поэтому их нужно предохранять от влияния «статики»;
• при тестировании светодиода мультиметром желательно это действие произвести быстро, касание к выводам должно быть кратковременным, чтобы избежать пробоя диода и вывода его из строя.

Все о светодиодах – Учебное пособие Австралия

Здравствуйте и добро пожаловать в наш учебник, в котором мы рассмотрим все, что касается светодиодов. Прежде всего, что такое светодиод? Светодиод означает «светоизлучающий диод» и представляет собой электронный компонент, используемый для преобразования электрической энергии в световую. Этот процесс называется электролюминесценцией. Светодиодные технологии повсюду вокруг нас, индикаторы на бытовой электронике, автомобильные стоп-сигналы, экраны телевизоров, почти каждый электронный продукт будет использовать светодиоды в той или иной форме или форме.Широкое распространение светодиодной технологии объясняется энергоэффективностью, компактной формой, прочностью и простотой использования по сравнению с традиционными формами освещения. Итак, теперь, когда мы знаем, что они полезны, как они на самом деле работают?

В этой статье мы будем использовать основную теорию и термины в области электроники, поэтому, если вы не знакомы с законом Ома, напряжением, током и другими подобными терминами, сначала ознакомьтесь с нашим ускоренным курсом по аналоговой электронике.

Принцип работы светодиодов

Светодиод, как следует из названия, представляет собой диод особого типа, который при активации излучает электромагнитную энергию (свет).Мы не будем вдаваться в подробности физики полупроводников, но диод состоит из P-N перехода. PN-переход представляет собой два полупроводниковых материала, один из которых обрабатывается (“ легируется ”), чтобы иметь большое количество электронов (N для отрицательных, поскольку электроны являются отрицательно заряженными частицами), а другой, который легирован, чтобы иметь меньше электронов или дырок. ‘где электроны отсутствуют (P означает положительный, поскольку отсутствие электронов создает положительный заряд). Когда через этот переход проходит ток, электроны прыгают со стороны N на сторону P, чтобы заполнить дырки, когда электроны движутся по цепи, и когда электроны пересекают этот зазор, выделяется энергия (в случае светодиодов, световая энергия) .Физика нижнего уровня немного сложнее, но достаточно сказать, что вы можете контролировать длину волны излучаемой энергии (длина волны соответствует цвету видимого света), изменяя конструкцию светодиода и материалы, используемые для создания светодиода. PN переход.

Пользователь: S-kei – Файл: PnJunction-LED-E.PNG, CC BY-SA 2.5

Говоря о цветах, светодиоды доступны в широком диапазоне цветов, форм, размеров и интенсивности (яркости), однако людей часто сбивает с толку то, почему синие светодиоды обычно дороже, чем светодиоды других цветов.Это связано с тем, что в то время как цвета, такие как красный, зеленый и инфракрасные светодиоды, существуют уже почти полвека, синие светодиоды существуют только десять или два десятилетия, потому что для их изготовления требуется другой материал и другой процесс (нитрид галлия GaN). Однако в настоящее время вы можете получить светодиоды практически любого цвета, включая светодиоды невидимого спектра, такие как инфракрасные (используемые в пультах дистанционного управления) и ультрафиолетовые.

Конструкция светодиода

Светодиод – это довольно простое устройство, оно состоит из эпоксидного корпуса (прозрачного или цветного) с полупроводниковым кристаллом посередине, прикрепленным к двум выводам.Два вывода диода известны как анод и катод. Анод светодиода – это положительный вывод, а катод – отрицательный вывод. На стандартных светодиодах со сквозным отверстием корпус будет иметь плоский край с одной стороны, вывод на этой стороне является катодом и обычно также является более коротким выводом. Светодиоды, как и диоды, являются поляризованными устройствами, что означает, что они пропускают ток только в одном направлении. Если вы неправильно вставите светодиод в свою схему, он не сломается, просто не загорится.

By Inductiveload – собственная работа загрузчиком, нарисованная в Solid Edge и Inkscape., Общественное достояние

Так что приятно знать, но как на самом деле использовать светодиоды? Давайте взглянем.

Использование светодиодов

Несмотря на то, что существует множество различных типов светодиодов для различных приложений, включая автомобильное и домашнее освещение, сегодня мы сосредоточимся конкретно на стандартных типах светодиодов, используемых в электронике. Эти светодиоды доступны в различных формах, таких как пакеты со сквозными отверстиями 10–3 мм и корпуса SMD, однако принцип тот же. При использовании светодиодов необходимо учитывать 2 важные характеристики, чтобы они работали должным образом.Поскольку светодиоды – это просто особый тип диодов, многие из обсуждаемых здесь принципов применимы и к диодам.

Автор Afrank99 – Собственная работа, CC BY-SA 2.0

прямое напряжение:

Чтобы светодиод излучал свет, необходимо приложить к нему определенное напряжение. Это известно как «прямое напряжение», или, другими словами, светодиод вызывает потерю фиксированного напряжения на нем, а это необходимо для генерации света. Для большинства светодиодов это значение находится в пределах 1.7–3,3 В в зависимости от цвета излучаемого света (для синего светодиода требуется более высокое прямое напряжение, чем для красного светодиода).

прямой ток:

Как и в случае с электронным компонентом, светодиод является нагрузкой в ​​цепи, и когда цепь замыкается, течет ток. Прямой ток светодиода относится к количеству тока, который он будет потреблять при работе с заданной яркостью. Для большинства светодиодов это значение находится в диапазоне 15-20 мА, и важно принять это к сведению, поскольку если светодиоды потребляют слишком большой ток, он значительно сократит его срок службы (синий светодиод, подключенный напрямую к источнику питания 12 В без ограничения тока, будет разрушен в несколько секунд). Из-за чрезвычайно низкого потребления тока по сравнению с яркостью светодиоды заменяют традиционные формы освещения почти во всех областях благодаря своей эффективности.

Защита светодиодов с помощью токоограничивающего резистора:

Итак, прямой ток и напряжение важны, так как же обеспечить безопасное и эффективное питание наших светодиодов? Что ж, поскольку большинство источников питания будут иметь напряжение больше, чем прямое напряжение, и быть кабелем для подачи большего, чем прямой ток, нам нужно создать дополнительную нагрузку на нашу схему, поэтому мы используем резистор.

Если вы прочитали наш ускоренный курс по аналоговой электронике, вы получите хорошее представление о том, как работают резисторы, но давайте быстро подведем итоги. Задача резисторов – (как вы уже догадались) противостоять потоку электронов (току), и любая резистивная нагрузка вызовет падение напряжения на ней. Таким образом, мы можем использовать резистор для ограничения тока, подаваемого на наш светодиод, и вычислить необходимое сопротивление – это простой вопрос применения закона Ома: V = IR (напряжение = ток x сопротивление). Так что давайте копаться!

Рассмотрим следующие характеристики типичного красного светодиода с прямым напряжением 1.8 В и прямой ток 20 мА. Для моделирования мы будем использовать источник питания 9 В.

Итак, мы будем использовать закон Ома, чтобы найти необходимое значение сопротивления, поэтому мы изменим формулу так, чтобы R = V / I, нам просто нужно найти падение напряжения на резисторе и ток, чтобы получить сопротивление. Если на светодиоде падает 1,8 В, еще 7,2 В упадет на остальную часть цепи (наш резистор), поэтому V = 7,8. Поскольку мы хотим ограничить ток в цепи до 20 мА, I = 0.02 (Амперы). Итак, теперь мы можем разделить 7,2 на 0,02 и получить: 360. Следовательно, нам нужен ограничивающий ток резистор на 360 Ом.

Вот и все, теперь вы можете рассчитать номинал резистора, необходимого для питания любого светодиода. Попробуйте решить другую проблему, используя V = IR, где у светодиода прямое напряжение 2,2 В, прямой ток 18 мА, а источник питания – 12 В, и опубликуйте свои ответы в комментариях ниже!

Управление яркостью

Если вы хотите отрегулировать яркость светодиода, вы можете увеличить резистор ограничения тока, чтобы уменьшить ток, подаваемый на светодиод, и уменьшить яркость, однако убедитесь, что вы не опускаетесь ниже расчетного значения резистора.Это нормально для постоянной фиксации яркости, однако, в отличие от ламп накаливания (традиционных световых шаров, использующих многожильную нить накала), вы не можете отрегулировать яркость, просто изменив напряжение на светодиодах. Вы получите странный ответ, и это не будет приятным плавным изменением. Вместо этого для управления яркостью светодиода вы используете ШИМ.

PWM более подробно обсуждается в других наших руководствах, однако концепция довольно проста. Вы включаете и выключаете светодиод быстрее, чем человеческий глаз может воспринимать как отдельные вспышки, а соотношение времени включения / выключения на определенной частоте воспринимается человеческим глазом как увеличение / уменьшение яркости.Для получения более подробной информации о том, как работает PWM, ознакомьтесь с этим руководством по DAC для Raspberry Pi.

Использование нескольких светодиодов: последовательное или параллельное подключение

Итак, использование одного светодиода – это нормально, но как насчет того, чтобы подключить более одного светодиода к источнику питания, и все они загорятся? Вы могли подумать, что мы могли бы просто соединить один за другим с помощью резистора на конце, это называется последовательным соединением. Однако, если мы это сделаем, у каждого светодиода будет падение напряжения, что означает, что каждый последующий светодиод будет иметь все меньше и меньше доступного напряжения, а это означает, что светодиоды будут становиться тусклее и тусклее по мере того, как вы спускаетесь по цепи. Что нам нужно сделать, так это соединить их параллельно, как показано:

Таким образом, каждый светодиод находится в своем собственном контуре цепи, и ни один светодиод не получает больше энергии, чем другой. Но будьте осторожны, скажем, вам нужен резистор на 360 Ом для одного светодиода, как показано выше, вы не можете использовать один резистор на 360 Ом для всех светодиодов, потому что это значение предназначено для ограничения тока только до 20 мА, но если у вас есть несколько светодиодов, подключенных параллельно, ток, потребляемый для них, складывается, поэтому нам нужно пересчитать текущее потребление всех светодиодов вместе взятых.

RGB и цифровые светодиоды

Каким бы захватывающим ни был одноцветный светодиод, большим преимуществом светодиодов является то, что из-за их небольшого размера вы можете объединить несколько светодиодов в один корпус для создания светодиода RGB (красный, синий, зеленый), который создает цвета в видимом диапазоне. спектр благодаря аддитивному свету. Использовать эти светодиоды просто: у них есть общий вывод (катод или анод) и отдельный вывод для каждого цвета, который вы можете использовать для независимого управления каждым цветовым каналом.Это здорово, но представьте, что вы используете их много и сколько контактов потребуется для их управления. В последние годы мы стали свидетелями разработки светодиодов с цифровой адресацией, которые объединяют светодиод RGB и крошечный чип контроллера в стандартный корпус и позволяют управлять огромными их полосами с помощью одного вывода микроконтроллера! Для получения дополнительной информации об этих типах светодиодов ознакомьтесь с нашим руководством по NeoPixels with Particle.

Что теперь?

Это почти все основы использования светодиодов. Вы можете пойти и создать свои собственные впечатляющие устройства с использованием света и чудес.Если у вас есть другие вопросы, дайте нам знать в комментариях ниже. Удачи!

Привет и добро пожаловать в наш учебник, в котором мы рассмотрим все, что касается светодиодов. Прежде всего, что такое светодиод? Светодиод означает Light E …

Почему резистор должен быть на аноде светодиода?

Посмотрите еще раз на книгу Forrest Mims III . Он не утверждает, что резисторы должны быть на аноде, и есть примеры, когда они находятся на катоде. В моей книге 1988 года серийная защита светодиодов представлена ​​на P.69:

ЦЕПЬ ПРИВОДА СИД

– Поскольку светодиоды зависят от тока, обычно необходимо защитить их от чрезмерного тока с помощью последовательного резистора. Некоторые светодиоды имеют встроенный резистор. Большинство не .

Затем дается формула о том, как рассчитать сопротивление по напряжению питания и прямому току светодиода. На прилагаемой схеме резистор установлен на аноде, но не объясняется, что выбор произвольный.

Однако на той же странице представлено устройство «индикатор полярности светодиодов», в котором два последовательно соединенных светодиода совместно используют резистор, который обязательно находится на аноде одного и катоде другого.В «трехпозиционном индикаторе полярности» ограничительный резистор находится на стороне питания, а не на стороне земли.

Обычно в некотором смысле лучше (если есть выбор), чтобы важное устройство было подключено к земле, а окружающие аксессуары, такие как резисторы смещения, были на стороне питания.

В цепях высокого напряжения выбор между нагрузкой со стороны питания или со стороны земли имеет значение с точки зрения безопасности. Например, следует ли поместить выключатель света на горячую сторону лампы или на нейтраль? Если вы подключаете выключатель так, что свет выключается путем прерывания возврата нейтрали, это означает, что патрон лампочки постоянно подключен к горячему! Это означает, что если кто-то выключит выключатель перед заменой лампы, на самом деле это не безопаснее; главная панель должна использоваться для фактического разрыва горячего соединения с розеткой.В цепи батареи нет защитного заземления: минусовая клемма произвольно обозначена как общий возврат, а слово «земля» используется для этого общего.

Является ли нагрузочное устройство стороной заземления или стороной питания, также имеет значение, если напряжение от устройства передается в какую-либо другую цепь, где оно используется для какой-либо цели. Светодиод 1,2 В, анод которого подключен к 5 В, будет обеспечивать показание 3,8 В с катода, если течет ток. Если вместо этого катод заземлен, то анод будет обеспечивать 1.2В чтение. Таким образом, размещение резистора не имеет значения, только если такой ситуации не существует в схеме: нет третьего соединения с переходом между резистором и светодиодом, которое влияет на какую-то другую схему.

pcb – Есть ли точный способ определить положительный и отрицательный выводы лазерного диода?

Единственный надежный и безопасный способ – это технический паспорт, но об этом не может быть и речи.

Во-первых, будьте осторожны. Лазерные диоды, даже без коллимационной оптики, могут генерировать достаточно света, чтобы повредить ваши глаза, а те, которые вы найдете во многих электронных устройствах, либо инфракрасные, либо очень темно-красные, которые едва видны.Это означает, что они могут генерировать разрушительный свет, даже если вы этого не заметите. На мой взгляд, самые опасные лазеры – это лазеры в области 700-800 нм, которые вы можете увидеть как очень слабый красный цвет , что может ввести в заблуждение.

Тем не менее, сколько контактов у него? Многие лазерные диоды также имеют встроенный фотодиод для измерения и обратной связи выходной мощности. Иногда они имеют 4 контакта, но чаще 3, с общим катодом или общим анодом, или с катодом одного, соединенным с анодом другого.

Распиновку можно определить, используя стандартные методы тестирования диодов, но будьте осторожны. Лазерные диоды очень хрупкие. Напряжение обратного пробоя обычно составляет всего несколько вольт, в то время как чрезмерный прямой ток может мгновенно повредить выходную грань, превратив ваш хороший лазер в грязный светодиод. Стандартный мультиметровый диодный тестер может вывести из строя лазерный диод. Таким образом, вы хотите убедиться, что ваша тестовая схема ограничивает как напряжение, так и ток до безопасных значений, и будьте осторожны с электростатическим разрядом.Обычно в лабораторных условиях для драйверов / креплений лазерных диодов используется реле для закорачивания контактов вместе, пока все не будет подключено и включено питание, чтобы гарантировать, что переходные процессы при включении не приводят к слишком большому току через диод.

В 3-контактном лазере фотодиодом будет стандартный кремниевый диод с прямым падением напряжения около 0,7 вольт. На лазерном диоде будет прямое падение напряжения, которое зависит от длины волны и обычно составляет около 1,5-2 В для красных лазеров и лазеров ближнего ИК-диапазона, до 3-4 В для синих лазеров.

Тестовые диоды

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• • Опишите методы тестирования диодов с помощью цифровых или аналоговых мультиметров
• • Распознавайте типичные неисправности диодов.
• • Обрыв цепи.
• • Короткое замыкание.
• • Дырявый.

Фиг.2.8.1 Цифровой измеритель

Мультиметр для проверки диодов

Диоды можно проверить с помощью мультиметра. Обычно проверяется сопротивление диода в прямом и обратном направлениях. Однако при тестировании диодов следует помнить о нескольких моментах.

с цифровыми счетчиками

Большинство цифровых мультиметров подходят для тестирования диодов и во многих случаях имеют специальный диапазон «тестирования диодов», обычно отмеченный символом диода.Этот диапазон всегда следует использовать при тестировании диодов или любого другого полупроводникового прибора. Причина этого в том, что измеритель проверяет диод, подавая напряжение на диодный переход. Нормальные напряжения, используемые измерителем в других диапазонах сопротивления, могут быть недостаточно высокими, чтобы преодолеть потенциал прямого перехода диода, и поэтому диод не будет проводить, даже в прямом направлении. Это указывало бы на то, что диод был разомкнут (очень высокое сопротивление). Если используется диапазон диодов, испытательное напряжение, прикладываемое измерителем, в большинстве случаев будет достаточно высоким, чтобы преодолеть потенциал прямого перехода, и диод будет проводить.Следовательно, в прямом направлении (положительный вывод измерителя к аноду диода и отрицательный вывод к катоду) можно измерить сопротивление диода.

Фактическое значение сопротивления будет зависеть от наклона прямой характеристики диода при напряжении, подаваемом измерителем, и поэтому будет варьироваться от устройства к устройству и от измерителя к измерителю, поэтому точное значение не может быть дано. При измерении исправного кремниевого диода (не подключенного к какой-либо цепи) можно ожидать показания в прямом направлении примерно от 500 Ом до 1 кОм, аналогичного или немного меньшего для германиевых диодов.Если провода измерителя перевернуты, следует ожидать выхода за пределы диапазона (бесконечность) или разомкнутой цепи (обычно отображается на дисплее вроде «1» на цифровом измерителе, как показано на рис. 2.8.1).

Если диод уже включен в цепь, на измеренные сопротивления, всегда при выключенной цепи, будут влиять любые параллельные цепи. Следовательно, показания будут ниже указанных выше. Однако очень низкие или нулевые показания могут указывать на короткое замыкание диода (наиболее частая неисправность диодов), поэтому стоит удалить хотя бы один конец диода из цепи, если нет другой очевидной причины очень низкого показания. цепи и еще раз проверьте прямое и обратное сопротивление диода.

С аналоговыми счетчиками

Рис. 2.8.2 Аналоговый измеритель

Если аналоговый измеритель используется для тестирования, необходимо помнить, что, поскольку ноль на шкале сопротивления и напряжения меняются местами из-за внутренней работы измерителя, полярность зондов при использовании аналоговых измерителей для измерения сопротивления также меняется на противоположную. по сравнению с цифровыми счетчиками. Поэтому при измерении сопротивления диода аналоговым измерителем в любом диапазоне ЧЕРНЫЙ провод является положительным, а КРАСНЫЙ – отрицательным.Это означает, что черный провод должен быть подключен к аноду, а красный – к катоду для измерения ПЕРЕДНЕГО сопротивления диода. Некоторые аналоговые измерители имеют определенный диапазон тестирования диодов, но большинство аналоговых измерителей вполне подходят для тестирования диодов. Наиболее подходящий аналоговый диапазон обычно указывается в инструкциях для пользователя, но, как и в случае с цифровыми измерителями, необходимо проверить фактическое напряжение, используемое в диапазоне тестирования, чтобы понять его влияние на ожидаемое прямое и обратное сопротивление.

ПРИМЕЧАНИЕ: приведенный выше абзац относится только к истинным аналоговым счетчикам, многие современные «аналоговые» модели, как правило, представляют собой цифровые счетчики с аналоговым дисплеем. В этом случае следует следовать методу, описанному для цифровых счетчиков. Какой у вас счетчик? Можно использовать простой тест сопротивления заведомо исправного диода; подключите черный отрицательный вывод к катоду, а красный положительный вывод к аноду. Если измеритель показывает ожидаемое прямое сопротивление, полярность проводов измерителя не изменена.

Это также является обычным явлением для измерения прямого сопротивления некоторых светодиодов, особенно таких, как синие светодиоды, у которых есть более высокий потенциал прямого перехода, который во время тестирования кажется очень высоким (бесконечным), если напряжение измерителя на диодном диапазоне низкое, даже когда светодиод в порядке.Однако измеритель с испытательным напряжением около 3 В должен давать некоторое свечение светодиода. Также доступны некоторые мультиметры, которые вместо отображения сопротивления диода в диапазоне проверки диода отображают потенциал перехода (в вольтах). Поэтому важно убедиться, что вы знаете, какие условия использует измеритель, прежде чем тестировать какие-либо полупроводники.

Рис. 2.8.3 Подключение цифрового измерителя

для проверки диода

Проведение испытаний

На схеме ниже показано, как подключить цифровой измеритель для проверки диода.Следует помнить следующее:

• • Убедитесь, что вы используете диодный диапазон.
• • С помощью цифрового измерителя подключите черный провод к катоду, а красный – к аноду (прямое смещение – около 1 кОм).
• • Поменяйте местами подключения счетчика (обратное смещение – бесконечное считывание).

ПОМНИТЕ – Если вы используете аналоговый измеритель для измерения сопротивления, полярность измерительных проводов меняется на обратную.

НЕКОТОРЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ, при измерении сопротивления диода, выдают показания, указывающие потенциал перехода (в вольтах) вместо сопротивления диода (в омах). ПРОВЕРЬТЕ ИНСТРУКЦИИ К СЧЕТЧИКУ, чтобы быть уверенным в том, что показывает показание измерителя.

Определение соединений диодов

Рис. 2.8.4 Маркировка полярности диодов.

Катодное соединение диода маркируется различными способами. В случае мостового выпрямителя входные клеммы переменного тока и выходные клеммы постоянного тока обычно помечены символом синусоидальной волны и знаками плюс / минус соответственно, как показано.

Мостовые выпрямители

можно тестировать как обычные диоды, если каждый диод тестируется отдельно.Контакты корпуса следует сравнить со схемой внутреннего расположения четырех диодов, как показано на рис. 2.8.4, чтобы вы могли проверить прямое и обратное сопротивление каждого диода. Одиночные диоды обычно обозначаются полосой для обозначения катода, но в выпрямителях шпилечного типа на корпусе обычно печатается символ диода.

Индикация неисправностей

Короткое замыкание

Диоды могут быть повреждены высоким напряжением, особенно диоды, работающие с высоким напряжением или мощными приложениями, такими как источники питания, и в результате обычно происходит короткое замыкание 0 Ом при измерении в любом направлении.Когда диод в источнике питания замыкается накоротко, могут протекать большие токи и возникают очевидные повреждения, такие как “сварившиеся” диоды и / или перегоревшие предохранители. Неповрежденные короткозамкнутые диоды показывают 0 Ом или очень низкое сопротивление как в прямом, так и в обратном направлении.

Обрыв цепи

Иногда диоды (особенно малосигнальные диоды) могут размыкать цепь и показывать очень высокое сопротивление или бесконечность (отображается цифрой 1 на цифровых индикаторах) как в прямом, так и в обратном направлении.

Дырявый

Иногда сигнальный диод может стать “негерметичным”. В то время как его прямое сопротивление может быть нормальным, его обратное сопротивление может быть ниже ожидаемой бесконечности. Этот тип неисправности обычно ограничивается небольшими сигнальными диодами, поскольку, если силовые диоды выходят из строя, дополнительный обратный ток почти наверняка будет генерировать достаточно тепла, чтобы быстро разрушить диод. В диодах с малым сигналом эта неисправность может быть надежно измерена только при удалении диода из схемы, поскольку параллельные сопротивления любых других компонентов, подключенных поперек диода, будут иметь тенденцию давать более низкое, чем ожидалось, обратное сопротивление.

Тестирование стабилитронов

Все стабилитроны имеют определенное напряжение, и если напряжение, измеренное на них в рабочих условиях, выше, чем указанное в руководстве по схеме (или на диоде, если вы видите маркировку), то диод неисправен (возможно, разомкнутая цепь) и подлежит замене. Стабилитроны имеют такие же короткое замыкание и обрыв цепи, что и другие диоды, но, кроме того, могут стать «шумными». Обычно очень стабильное напряжение на них страдает от очень быстрых колебаний, подобных постоянным «фоновым шумам» при плохом звуковом сигнале.Поскольку стабилитроны часто используются для стабилизации линий электропитания, эти быстрые колебания напряжения могут вызвать странные неисправности, в зависимости от того, что подается от рассматриваемого источника питания. Мораль такова: если цепь ведет себя странно и подозревается шум в источнике питания, проверьте любой стабилитрон, стабилизирующий эту линию, заменив его заведомо исправным диодом.

Тестирование светодиодов

Тестирование светодиодов описано в Модуле диодов 2.5

Начало страницы

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод
Джон Денкер

* Содержание

1 Определение

• Определение: анод устройства – терминал, через который ток течет от вне.Катод устройства – это терминал, на котором ток вытекает. Это показано на рисунке ~ 1.

  Полезная мнемоника – КИСЛОТА: ток анода в устройстве. В настоящее время мы означают положительный условный ток. Поскольку электроны отрицательно заряженный, протекающий положительный ток такой же, как электроны вытекают.

  Вот и все.

2 Некоторые примеры

Наше определение легко и правильно применимо к любой ситуации, которую я могу подумайте (с одним отвратительным исключением, как обсуждалось в пункте 11 ниже).

1. Гальванические элементы и батареи.
2. Горячий катод в электронно-лучевой трубке, обнаруженный в телевизор старого образца или осциллограф.
3. Горячий катод в лампе электронного усилителя («Флеминг клапан”).
4. Горячий катод в рентгеновской трубке, как на рисунке ~ 2.
5. Вращающийся анод в рентгеновской трубке, как на рисунке ~ 2.
6. Светодиодная матрица с общим анодом, например, 7-сегментная матрица цифр, хотя это не оптимальная терминология по причинам, обсуждаемым в пункт 8.
7. Жертвенный анод в лодке; см. пункт 16.
8. Анодная пластина и катодная пластина (а также анодный раствор) в ячейка электролитического рафинирования; см. пункт 9.

Важно отметить, что наше определение прекрасно применимо к таким вещам, как аккумуляторная батарея, в которой нельзя идентифицировать анод и катод пока вы не увидите, как работает устройство, как описано в пункт 6.

Наше определение также применимо в тех случаях, когда оно относительно легко отличить анод от катода, просто посмотрев, как обсуждается в п.7.

Существует одно отвратительное исключение, как описано в пункте 11 ниже.

3 Обсуждение

Наше оригинальное, освященное веками определение. Это согласуется с этимологией, как обсуждается в пункте 17. Другого разумного определения нет. Я видел несколько попыток определениям, но если они не были эквивалентны нашему определению (как приведенные в разделе ~ 1), они были гротескно чрезмерно сложными, неправильно, или и то, и другое.

По устоявшемуся соглашению (возвращаясь к Бен Франклин), когда мы говорим о нынешнем , мы имеем в виду обычные положительный ток.В металлических проводах ток передается по электронов движутся в направлении, противоположном току. Этот усложняет понятие тока, но необходимо, потому что электрон заряжен отрицательно.

Для подавляющего большинства людей нет Пункт в запоминании значения анода и катода. Условия просто не очень полезны, если вы не устроитесь на работу в электрохимии лаборатория или какая-нибудь сравнительно узкая специальность. Если когда-нибудь ты сделаешь нужно знать значения, вы можете найти их сегодня утром и забыть их снова в тот вечер.

Обратите внимание, что когда мы говорим ток-вход, мы имеем в виду ток поступающий в устройство из внешнего контура. Точно так же, когда мы скажем, ток, мы имеем в виду ток, текущий из устройства в сторону внешняя цепь. Мы относимся к устройству как к черному ящику, и мы категорически не говорят о токах, протекающих в устройство. Эта терминология черного ящика является стандартной во всех отраслях инженерное дело и наука, если контекст явно не требует иначе.

Если вы настаиваете на том, чтобы заглянуть внутрь черного ящика, история получит больше сложно, как вы можете видеть на рисунке ~ 2.Тем не мение, это не меняет ни буквы, ни духа определения, которое основан на поведении черного ящика, если смотреть снаружи.

Важно помнить, что анод / катод различие основано на токе, а не на напряжении. Анод / катод не то же самое, что и положительный / отрицательный, или наоборот. Наглядный пример: для разряженной батареи положительный полюс – катод, в то время как для той же аккумуляторной батареи положительный полюс анод.

Имейте в виду, что анод и катод относятся к функции, а не к структуре. Есть много устройства, где было бы безумием постоянно маркировать структуры как анод или катод, потому что их функция время от времени меняется. Перезаряжаемые батареи – очень распространенный и очень важный пример. как указано в пункте 5.

Хотя анод и катод фундаментально определен в терминах функция не структура, там некоторые исключительные устройства, функция которых практически заблокирована к структуре.В таком случае, возможно, допустимо маркировать структурирует как анод и катод, потому что только одно направление тока имеет смысл. В списке в разделе ~ 2 все примеры , за исключением аккумуляторной батареи , находятся в этом категория.

В любом случае имейте в виду, что эту категорию нужно считать рискованное исключение, а не общее правило. Верное общее правило объяснено в пункте 6.

Даже в тех случаях, когда это возможно можно идентифицировать определенный анод и катод, обычно есть более простые и лучшие способы обозначения клемм.В частности, для аккумулятор (аккумуляторный или нет), он обычный и разумный говорят о положительной клемме и отрицательной клемме. Для диода это условно и разумно говорить о стороне, легированной фтором, и о N-легированная сторона. В частности, для модуля светодиодного дисплея так называемый конфигурацию с общим анодом правильнее было бы назвать общая конфигурация стороны P.

Вот интересный и важный пример. Рассмотрим электролитическое рафинирование металлов, таких как медь.

При нормальной работе через элемент протекает большой ток, навязывается извне. Ток проталкивается в ячейку на анод, и вынутый на катоде. Клеммы обозначены в соответствии с их нормальной функцией, в соответствии с определением приведено в разделе ~ 1.

В начале работы анодом является грязная медь. На В конце операции катод – это медь гораздо более высокой чистоты. Пытаться поиск в Google анода грязь.

Если какой-нибудь умник временно изменил направление тока, нормальный анод станет временным катодом и наоборот.Однако эта возможность настолько странная, что обычно даже не обдуманный. Клеммы имеют маркировку в соответствии с их нормой функция.

Обратите внимание на контраст:

Ячейка электролитического рафинирования.

Батарея обыкновенная

В рафинировочной ячейке напряжение холостого хода ячейки, если таковое имеется, очень мало и совершенно неактуально.

В аккумуляторе есть определенная положительная клемма и определенная отрицательная клемма.

Падение напряжения на ячейке примерно пропорционально электрический ток. Во время работы анод будет находиться под положительным напряжение относительно катода.

Падение напряжения на ячейке равно качественно одинаково, вне зависимости от того, положительный ли ток, отрицательный, или ноль. Положительный вывод – это катод во время разряд, но во время перезарядки это анод.

Во всех случаях вы можете использовать описательные термины ток-сток и ток-источник как синонимы анода и катода.Описание обычно предпочтительнее жаргона.

Можно купить массив стабилитронов. Увы, согласно устоявшемуся, но нелогичному соглашению, так называемая конфигурация с общим анодом конструктивно аналогична матрица светодиодов с общим анодом в том смысле, что стороны, легированные P, являются связаны друг с другом. Это мерзость, потому что при обычном использовании Зенера сторона, легированная P, – это то место, где выходит ток, и, по логике, она должна быть называется катодом. Очевидно, кто-то был под неправильным впечатлением этот анод / катод относится к структуре, а не к функции.

Никогда не используйте термины анод или катод для описания конструктивные части стабилитрона, по той же причине не следует Используйте такие термины для обозначения конструкции аккумуляторной батареи. Анод и катод относится к функции, а не к структуре. Вместо этого вам следует обратиться к сторона с примесью P и сторона с примесью азота, и вы должны настаивать на том, чтобы другие делают то же самое.

Обратите внимание, что изменение правил маркировки матриц стабилитронов не решит проблему в каком-либо фундаментальном смысле, потому что там являются вполне разумными схемами, в которых – часть времени – Стабилитрон смещен в прямом направлении, поэтому ведет себя как любой другой. другой диод.Это та же ситуация, с которой мы сталкиваемся в связи с с аккумуляторными батареями: если вы прикрепите постоянный анод / катод метки к структуре, вы будете ошибаться, по крайней мере, часть времени.

Термины «анод» и «катод» правильно относятся к функции, а не к конструкции.

~~~~~

Электрохимическое следствие: в любом электрохимическом ячейки, на аноде протекают реакции окисления, а на аноде протекают реакции восстановления. реакции происходят на катоде.(Если вы не знаете, что это означает, что не беспокойтесь об этом.) Это включает в себя зарядку аккумуляторов. (анод = положительный), а также разряжаются батареи (анод = отрицательный). Это следствие, вытекающее из нашего определения, и с традиционной точки зрения, что ячейка – это черный ящик, и все, что находится вне клетки, есть внешняя цепь.

Ситуация резюмируется в следующей таблице:

~	~~~~~	зарядка	~~~~~	разрядка
~~~	~~~~~
– пластина:	~~~	катод восстанавливается	~~~~~	анод окисляется
~~~	~~~~~
+ пластина:	~~~~~	анод окисляется	~~~~~	катод восстанавливается

Сделаем краткое исключение из черного ящика. точки зрения и рассмотрим, что происходит внутри электрохимической ячейки.Внутри клетки катионы (положительно заряженные частицы) движутся в направлении катод вносит положительный вклад в обычный ток внутри ячейки , как показано на рисунке ~ 3. Точно так же анионы (отрицательно заряженные частицы), движущиеся к аноду вносят положительный вклад в условный ток внутри сотовый . На рисунке не показаны анионы. Правило анионы на анод, катионы на катод применяются только внутри ячейки. Это правило требуется из-за того, что ток подчиняется закону сохранения закон; ток, который течет в ячейку на аноде, должен протекать через ячейку, а затем катод.За пределами клетки течет ток к аноду; внутри ячейки ток течет от анода. (Кстати, обычно предполагается, что вне клетки нет подвижные анионы или катионы, просто электроны, переносимые металлическими проводами в внешняя цепь.)
Рисунок ~ 3: Анод и катод: внутри Черный ящик

Говоря об ионах, нужно помнить, что катионы положительно заряженный. Мнемоника катионов состоит в том, чтобы рассматривать “t” как знак плюс: ca + ion. Между тем, мнемоника для анионов является чем-то вроде аббревиатура: A Negative ION = ANION.

Помня о правиле катионов на катоде, нужно помнить что внутри ячейки катионы уходят на катод (а не с него): ионы ca + + o ca + hode. Соответствующее правило отношения анионов к аноду одинаково действительно, но вам нужно работать усерднее, чтобы помнить, что анионы уходят в (не от) анода.

Пожалуйста, помните, что правило “катионы-катод” подлежит несколько предостережений. В лучшем случае это химическое следствие настоящего определение. Это не может служить определением катода, потому что катод хорошо определен для всех видов устройств, которые нет подвижных катионов, например.грамм. полупроводниковые диоды, электронно-лучевые трубки и т. д. Еще одно предостережение: это правило применяется к тому, что происходит внутри ячейки, тогда как для большинства целей (включая определение анода / катода) обычно и целесообразно фокусировать на свойствах черного ящика, если смотреть снаружи. (Похожий вопросы возникают по пунктам 14 и 16.)

Есть небольшая вероятность путаницы, когда думая об электронно-лучевых трубках и рентгеновских трубках, из-за соблазн отклониться от точки зрения черного ящика.(Подобные вопросы возникают в п. 13 и п. 16.) В Рентгеновская трубка, внутри устройства происходит интересная физика, тогда как определение анода выражается в терминах обычных ток течет во внешний терминал, течет в черный ящик снаружи. Помните, снаружи устройства мы видим позитив обычный ток, выходящий из катода и идущий в анод, в соответствии с нашим определением, как показано на рисунке ~ 1 в разделе ~ 1. Правило: КИСЛОТА: Анод Ток в устройство.(Если заглянуть внутрь устройства, мы увидим электроны вытекает из катода, но это только следствие определение, а не определение как таковое .)

Еще больше возможностей для путаницы, если вы пытаетесь объяснить или дать определение анода / катода с точки зрения электрохимических ячеек хотя бы потому, что мало кто понимает, как такие вещи Работа. См. Ссылку ~ 1 и ссылки в ней. Как говорится Итак, обучение происходит от известного к неизвестному. Наше определение анода / катода, как указано в разделе ~ 1, прост и полезен.Внутренний механизм батареи непростой. Это не имеет никакого смысла «объяснить» первое с точки зрения второго.

Клеммы аккумулятора помечены как положительный и отрицательный. Они помечены в зависимости от напряжения, а не от заряда или тока. Это условно и вполне уместно, потому что положительный вывод остается на положительное напряжение (относительно другой клеммы) во время всех нормальных условия, в том числе когда аккумулятор разряжается, заряжается или просто сидеть там в равновесии без тока.

Напротив, как упоминалось в пункте 5, это было бы дико неуместно маркировать клеммы аккумулятора как анод и катод. Это потому, что вывод, который является катодом во время разряда становится анодом во время перезарядки … и не является ни анодом, ни катодом в равновесной (нетекущей) ситуации.

Кроме того, нет смысла определять анод и катод в терминах электрохимия, потому что эти термины используются во всевозможных ситуациях там, где нет электрохимии, в том числе полупроводниковой диоды, рентгеновские трубки и т. д.

Лодки и другие конструкции, контактирующие с соленая вода может вызвать некоторую путаницу об аноде по сравнению с катодом. На первый взгляд это может быть неочевидно что считается “черным ящиком” и что считается «Внешняя цепь». Традиционная точка зрения такова:

• Вода и металлы, соприкасающиеся с водой, должны быть рассмотрены как гигантская электрохимическая ячейка. Есть анионы и катионы в вода внутри черного ящика.
• Конструкция лодки (или чего-то еще) считается внешняя цепь. Нет анионов и катионов. Текущий переносятся электронами, протекающими внутри металлов.

То есть принято считать лодку внешней по отношению к вода … хотя может показаться более логичным думать о вода как внешняя по отношению к лодке. Это может показаться произвольным, но по крайней мере это согласуется с вышеупомянутым электрохимическим следствием (пункт 12), чтобы реакции окисления происходили на аноде, на катоде протекают реакции восстановления.Это приводит нас к полезная концепция расходуемого анода , который является просто дешевый, легко заменяемый электрод, который помещается в воду и расположены так, чтобы иметь большое положительное напряжение по отношению к остальной части лодка. Это делает все остальное на лодке катодом, в значительной степени уменьшение коррозии, потому что большинство форм коррозии связаны с окислением реакции. Другими словами, то же самое в воде, высококоррозионные анионы, такие как OH ^– и Cl ^– , текут в направлении анод и вдали от всего остального, в соответствии с правило анионов к аноду.Анод, конечно, быстро корродирует, и необходимо время от времени заменять.

Этимология: слова анод и катод были введен в 1834 году Майклом Фарадеем по совету Уильяма Уэвелл, ученый-эрудит и плодовитый мастер слова. Уэвелл немного понял по-гречески и нашел ему применение:

• Анод происходит от греческих корней ἀνἀ + ὀδός (означает восходящий путь).
• Катод происходит от греческих корней κατά + ὀδός (означает нисходящий путь).

Никогда не следует уделять слишком много внимания этимологии, потому что значения могут со временем дрейфовать. Действительно ἀνά и κατά отошли от своих древних корней. Однако ὀδός не имеет, и это ключ. Английские слова, когда были придуманы, явно предназначались для описания расхода, а не напряжения. Эти же корни используются в других греческих языках. и псевдогреческие термины на английском языке, например анаболический, катаракта, одометр, и так далее.

4 Резюме

Меня удивляет, что некоторые люди принимают простую и понятную концепцию. неважным, усложняйте его излишне сложным и притворяйтесь важным.

Имея дело с батареями, не думайте об аноде и катод; думайте с точки зрения положительной клеммы и отрицательной клеммы.

При работе с полупроводниковыми диодами не беспокойтесь об аноде и катод; думайте в терминах стороны, легированной фтором, и стороны, легированной азотом.

Общее правило: анод означает ток в черный ящик и катод означает ток из в черный ящик. Стабилитроны дают привести к отвратительному исключению, которого следует избегать, как чума.

Существует множество свидетельств того, что даже люди, называющие себя эксперты не могут придерживаться правильной терминологии, связанной с анодом / катодом. В любой практическая ситуация, всегда есть способ разобраться, как зацепить вещи без глубокого понимания анода по сравнению с катодом.

Термины анод и катод иногда удобны в ситуациях где имеет смысл только одно направление тока.

В других ситуациях обычно лучше избегать терминов анод и катод. Есть лучшие способы сказать то, что нужно сказать.Конструктивное предложение: лучше поговорить о текущем (а не электрод). Лучше поговорить о том, что ток делает (а не то, что «есть» у электрода).

5 Ссылки

Джон Денкер, «Как работает аккумулятор»
www.av8n.com/physics/battery.htm

Что такое катодный ток? (с изображением)

Есть два типа электронных или электрических устройств: те, которые обеспечивают питание, и те, которые используют электроэнергию.В устройстве, которое подает питание, катод является положительным выводом, а анод – отрицательным выводом. Для устройств, которые используют питание, катод является отрицательной клеммой, а анод – положительной клеммой. Положительный катодный ток – это ток, который течет от катода, а отрицательный катодный ток течет в катод.

Электроны имеют отрицательный заряд и притягиваются к положительным зарядам.Это поток электронов через проводящий материал, который составляет электрический ток, и электроны всегда текут от отрицательного к положительному. Следовательно, электроны имеют тенденцию течь из катода, который является отрицательной клеммой, в анод, который является положительной клеммой. Это несколько усложняет понимание катодного тока некоторых устройств, таких как диоды и батареи.

Батареи маркируются положительными и отрицательными клеммами, часто с использованием знака «плюс» (+) или «минус» (-).Эти ярлыки могут вводить в заблуждение. Ток от батареи – это положительный ток, то есть прямой ток, который покидает положительный полюс батареи, протекает через цепь и возвращается к отрицательной клемме батареи. Положительный полюс батареи фактически имеет отрицательный заряд и является катодом устройства. Катодный ток течет от положительной клеммы аккумулятора.

Электронные устройства, называемые диодами, имеют поляризованные выводы.Катод диода изготовлен из отрицательного материала, что означает, что в нем больше электронов, чем протонов. Он сопротивляется потоку электронов через него, потому что в материале уже есть избыток электронов. Анод противоположный, и в нем отсутствуют электроны, что облегчает попадание электронов в него. Когда количество электронов в положительном материале анода достигает определенного уровня, они преодолевают сопротивление отрицательного материала, и прямой или положительный катодный ток вытекает из катодного вывода диода.

Диод начнет проводить в обратном направлении, если напряжение станет достаточно высоким.В стандартном диоде этот обратный ток быстро вызывает необратимое повреждение диода. Специальные диоды, такие как стабилитроны и туннельные диоды, предназначены для проведения после того, как обратное напряжение достигнет определенного порога. Обратный или отрицательный катодный ток течет в диод через катод и выходит из анода.

Вакуумные лампы несколько отличаются по принципу действия.Электроны попадают в катод устройства и собираются на электроде в вакууме трубки. По мере роста отрицательного заряда на электроде электроны покидают электрод и перетекают к более положительно заряженному аноду. Это вызывает протекание положительного тока от анодного вывода трубки. В этом случае катодный ток является отрицательным и течет в устройство, а не из него.

Что такое светодиод?

Кажется, в наши дни все светится светодиодом.Но что такое светодиоды и почему они так популярны? Давайте взглянем.

LED или светодиоды – это особый тип диодов, преобразующих электрическую энергию в свет. По сути, это крошечные лампочки, которые можно использовать в электрической цепи. Два из многих преимуществ светодиодов по сравнению с традиционными лампочками заключаются в том, что они требуют намного меньше энергии для зажигания и более энергоэффективны, что означает, что они превращают большую часть энергии, которая проходит через них, в свет и меньше – в тепло.

Как работают светодиоды?

Если вы когда-нибудь смотрели на светодиод, то могли заметить, что «выводы» или ножки бывают двух разной длины. Более длинная ветвь – это положительная сторона светодиода, называемая «анодом», а более короткая ветвь – это отрицательная сторона, называемая «катодом».

Внутри светодиода ток может течь только от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона) и никогда в обратном направлении. Это означает, что если подключить обратную схему, светодиод не загорится.Фактически, задний светодиод может помешать правильной работе всей схемы, блокируя прохождение тока через эту точку. Первое, что вы должны попробовать, если светодиод не загорается при включении в цепь, это перевернуть его.

Да будет свет

Яркость светодиода напрямую зависит от того, сколько тока он потребляет. Это означает, что сверхяркие светодиоды разряжают батареи намного быстрее, чем более тусклые светодиоды. К счастью, яркость светодиода можно регулировать, контролируя, сколько тока проходит через него.Фактически, управление током с помощью светодиода важно по нескольким причинам.

При прямом подключении к источнику тока светодиод будет пытаться рассеять столько энергии, сколько ему позволено потреблять. Когда для светодиода имеется слишком большой ток, он перегорает и умирает. По этой причине важно ограничить количество тока, протекающего через светодиод.

Сопротивляйтесь силе

Для управления мощностью, протекающей через светодиод, решающее значение имеют резисторы.